十二

第 1 节.像素时间序列

当你首次在你所在地区与 LandTrendr 合作时，你必须解决两个问题。

首先，在光谱反射率记录中是否可以检测到感兴趣的变化？如果你感兴趣的变化没有在光谱反射率记录中留下模式，那么算法将无法找到它。

其次，你能否确定允许算法捕获该记录的拟合参数？时间序列算法将规则应用于像素中光谱值的时间序列，并将许多观察结果简化为更容易理解的形式，例如我们将使用 LandTrendr 处理的线性段。进行简化的算法通常受控制算法工作方式的参数指导。

开始评估这些问题的最佳方法是查看各个像素的时间序列。在Earth Engine 中，打开并运行生成我们开发的 GUI 的脚本，以轻松部署 LandTrendr算法。

LandTrendr GUI 由三个面板组成：左侧的控制面板、右侧的报告面板和中间的地图面板。控制面板是界面所有功能所在的位置。有多个模块，每个模块都可以通过单击标题右侧的双箭头来访问。地图面板默认位于俄勒冈州的某个位置，但可以手动移动到世界任何地方。报告面板显示有关如何使用功能的消息，并提供图形输出。

接下来，展开“像素时间序列选项”功能。现在，只需使用鼠标单击地图上的某个位置即可。等待几秒钟，即使看起来什么也没发生——要有耐心！ GUI 已向 Earth Engine 发送信息，以便在你单击的位置运行 LandTrendr 算法，并正在等待结果。最终你应该会看到右侧报告面板中出现一个图表。

x 轴显示年份，y 轴显示光谱索引值，标题显示所选索引。灰线代表Landsat观测到的原始光谱值，红线代表LandTrendr时间分割算法的结果。

LandTrendr 算法成功的关键是解释这些时间序列。首先，让我们检查一下图表的组成部分。x 轴显示观察年份。使用 LandTrendr，每年仅使用一次观察来描述像素的历史；稍后，我们将介绍如何控制该值。y 轴显示所选索引的光谱值。在默认模式下，为标准化燃烧比率。请注意，你还可以使用左侧控制面板上的复选框选择更多索引。请注意，我们将浮点（十进制）索引缩放1000。因此，NBR 值1.0将显示为1000。

在图表区域中，粗灰线表示卫星在所选年份中针对你所选位置的单个30 m Landsat 像素观测到的光谱值。红线是时间分割的输出，它是 LandTrendr 算法的核心。图表的标题显示了光谱指数以及拟合的均方根误差。

要解释时间序列，首先要知道你感兴趣的光谱指数的“向上”和“向下”方向。对于 NBR，当像素中植被较多且土壤较少时，指数值会上升。当植被减少时，它会下降。对于植被干扰监测，这很有用。

接下来，将该变化转化为你感兴趣的变化过程的变化。对于针叶林系统，NBR 很有用，因为当发生干扰时它会急剧下降，而随着植被生长它会上升。

我们将指数的突然下降解释为干扰，将指数随后的上升解释为再生或恢复（尽管不一定是同一类型的植被）。

我们可以根据其NBR指数的突然下降以及随后的植物恢复来识别分段捕获干扰

LandTrendr 可以接受任何指数，欢迎高级用户使用自己设计的指数。一个重要的考虑因素是知道哪个方向表示你感兴趣的主题的“恢复”和“干扰”。算法有利于检测干扰，并且可以进行控制以限制假定恢复发生的速度

为了让 LandTrendr 有希望找到感兴趣的变化，该变化必须体现在显示原始光谱值的灰线上。如果你知道某些过程正在发生，但在灰线上并不明显，你能做什么？

一种选择是更改索引。任何单一索引都只是陆地卫星专题制图器传感器更大光谱空间的一个视图。你感兴趣的变化可能会导致与某些指数捕获的方向不同的光谱变化。尝试从列表中选择不同的索引。如果你单击不同的复选框并重新提交像素，则会显示所有不同索引的拟合结果。

另一种选择是更改日期范围。LandTrendr 每年使用一个值，但所选择的值可由用户控制。有可能在某些季节比其他季节更容易识别兴趣的变化。我们使用medoid 图像合成方法，该方法每年从ImageCollection中的图像日期范围中挑选最佳的单个观察结果。在 GUI 中，你可以在LandTrendr 选项菜单的图像收集部分中更改用于合成的图像的日期范围。

用户在图像收集部分控制年份和日期范围

，在中间部分控制用于时间分割的索引，在底部部分控制控制时间分割的参数更改开始日期和结束日期，以查找一年中在感兴趣的更改过程之前和期间承保条件之间差异最大的时间。

还有其他注